Uw eigen fotovoltaïsch 5V-systeem maken - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Deze gebruikt een buck-converter als 5V-uitgang om de batterij op te laden (Li Po/Li-ion). En Boost-converter voor 3,7 V-batterij naar 5 V USB-uitgang voor apparaten die 5 V nodig hebben. Vergelijkbaar met het originele systeem dat loodaccu gebruikt als energieopslaglading door een PWM- of MPPT-controller. En voeding voor 12V-apparaten. Deze gebruikt alleen een Buck-converter om 12V (nominale spanning van het zonnepaneel) om te zetten naar stabiele 5V om een Li-Po/Li-ion batterij op te laden, na daglicht. Schakel over naar Boost-converter om de batterijspanning van 4,2 (3,7 nominale spanning voor Li-Po en Li-ion) om te zetten naar 5V voor apparaten met een vermogen van 5V. (Je kunt de 5V in de Buck Converter overdag nog steeds gebruiken terwijl de Li-Po/Li-ion batterij wordt opgeladen.  Het is misschien niet zo efficiënt als het originele systeem (12V). Ik deed dit alleen omdat mijn zonnepaneel stroom is slechts 15 W en niet genoeg budget om MPPT- of PWM-oplader voor 12 V te kopen en niet genoeg om toepassingen van stroom te voorzien die meer dan 50 W nodig hebben. Dus maak ik een alternatieve optie, de 5V-versie.

(Herinnering, het systeem heeft geen controllers.)

Dit systeem is alleen voor zonnepanelen die lager zijn dan 30W en alleen 12V. (9V zonnepanelen zouden nog werken).

Mijn SysteemspecificatiesIngang Zonnepaneel =12V (18V)

Gebruikt vermogen = 15 W

Oplaadtijd = hangt af van het vermogen van uw zonnepaneel en de capaciteit van de batterij.

USB-uitgang 1 (Buck-converter) = 5V

USB-uitgang 2 (Boost-converter) = 5V

Batterijtype = hangt af van uw keuzes (Li-Po/Li-ion) 3.7 en capaciteit - De mijne was Li-Po met een capaciteit van 3500mAh.

Een om te wijzen:

Terwijl het project aan de gang is voor experimenten om de efficiëntie te verbeteren en te berekenen en of het de moeite waard was. Stel mij vragen voor het project.

Stap 1: Maak de materialen klaar

• Purfboard (middelgroot)
• Draden
• Leads Alligator Crocodile Double-ended Test Roach Clip Jumper Wire (Optioneel voor testen)
• 2x USB-poorten
• Lood soldeer.

Zonnepaneel -(aanbevolen 20Watt hoger, 12V)

• 1x TP4056 laad- en beveiligingscircuit voor de Li-Po en Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion batterij (afhankelijk van welke batterij je kiest en de capaciteit)

Buck-Converter (een die ik gebruik)

• (1x) LM2576T (5V-versie, 3A)
• (1x) 100uH Inductor
• (1x) 100uF en (1x) 1000uF Elektrolytische condensatoren
• (1x) Schottky-diode
• (1x 1K weerstand en kleine LED) -optioneel

Samen met meetinstrumenten

Digitale/analoge multimeter (spanning en stroom zijn hier nodig om de efficiëntie te berekenen)

Stap 2: Volg het schakelschema

Soldeer alle componenten in een PCB purfboard.

Het zou beter zijn om de Data plus- en min-pinnen op de USB-poorten voor Android-telefoons kort te sluiten.

zorg ervoor dat u de Boost-converter uitschakelt om de TP4056 niet te overbelasten tijdens het opladen van de batterij.

Als het vermogen van uw zonnepaneel lager is dan het aanbevolen vermogen, dat hoger is dan 20 Watt, moet u slechts één batterij aansluiten. vanwege het beperkte vermogen van uw zonnepaneel. Voorbeeld: 15 Watt is 0,83 A, wat betekent dat dit uw maximale stroom is.

Stap 3: Schakel het circuit in en meet het

Als het circuit goed werkt, test het dan met behulp van dummy-belastingen zoals een 5W-weerstand in de uitgang en meet de spanning en stroom. vind deze foto leuk.

Problemen tegenkomen

- fotovoltaïsch systeem -

Als de ingangsspanning (fotovoltaïsch) in de buck-converter plotseling lager wordt dan de nominale spanning van PV en de uitgangsspanning. dan zou het probleem op deze lijst moeten staan.

*de belasting in de uitgang is al aangesloten en haalt meer stroom uit de PV.

*Minder zonlicht buiten door bewolking etc.

als uw probleem niet in deze lijst staat, laat dan een reactie achter en ik zal het beantwoorden.

Stap 4: Voltooid

Werden gedaan.

Met deze formule kunt u het rendement van de Buck-converter en de Boost-converter berekenen.

Uitgangsspanning x Uitgangsstroom

------------------------------------------- x 100% = Efficiëntie

Ingangsspanning x Ingangsstroom

Dingen om te onthouden!! - Schakel altijd de verbinding tussen Battery en de Boost-Converter uit om het laadproces van de TP4056 overdag niet te overbelasten. gebruik het alleen voor vanavond.

- zorg ervoor dat er batterijen worden opgeladen bij het meten van de stroom en spanning om de efficiëntie te krijgen.

Voor-en nadelen

+ 5V bediend. Voor het opladen en voeden van toepassingen die 5V nodig hebben - Niet voor toepassingen die 12V/9V nodig hebben. (Kan worden aangepast als uw boost-converter instelbaar is)

+ Efficiëntie is goed genoeg. (De mijne zijn 70% in buck-converter en 68% in Boost-converter) (Een beetje hoger als je een reeds gebouwde module gebruikt.)

- De efficiëntie kan dalen als de ingangsspanning van de buck-converter daalt. Vanwege het uitgangsvermogen.

+ Goedkoop systeem

- Systeem zonder controller (om de batterij en de laadstatus en beveiligingen op zonne-energie te bewaken)

+ Makkelijk te maken als je de reeds gebouwde boost- en buck-module koopt.

Een ding om op te wijzen

De beperkte stroomopbrengst van de buck-converter is afhankelijk van het vermogen van uw zonnepaneel (Watt). Het vermogen van mijn zonnepaneel is 15 Watt, wat betekent dat ik beperkt ben tot de stroom van 0,75 A bij het aansluiten op de oplader. Daarom raad ik een zonnepaneel aan dat minimaal hoger is dan 20W.

Voel je vrij om te reageren als je vragen hebt over het project.

Als u uw eigen fotovoltaïsch 5V-systeem maakt. deel alsjeblieft.

Je kunt me volgen op alle sociale media. Zo dat je kan

Volg mij op Facebook en Twitter

Facebook:

Twitter:

Abonneer je op mijn YouTube-kanaal:

Steun mij op Patreon:

Herinnering: heb altijd kennis van elektronica en denk eerst aan veiligheid voor, tijdens en na het maken van het project. Veiligheid eerst.